專利名稱:一種一價銅配合物發光材料及其制備方法
技術領域:
本發明涉及發光材料技術領域,涉及光致發光材料領域和電致發光材料領域,特別是涉及有機電致發光材料領域。
背景技術:
發光材料包括光致發光和電致發光兩大類應用領域。光致發光是指物體受到外界光源的照射,從而獲得能量產生激發并最終導至發光的現象。紫外輻射、可見光及紅外輻射等均可引起光致發光。光致發光材料可用于熒光分析、交通標志、跟蹤監測、農用光轉換膜、核探測技術中的閃爍體、太陽能轉換技術中的熒光集光器等方面。電致發光(electroluminescent,簡稱EL),是指發光材料在電場作用下,受到電流和電場的激發而發光的現象,是一種將電能直接轉換為光能的發光過程。具有這種性能的材料,可制作成電控 發光器件,例如發光二極管(LED)和有機發光二極管(Organic Light-Emitting Diode,簡稱0LED)。而LED和OLED兩大類產品,在先進的平板顯示和固態節能照明領域都具有非常誘人的應用前景,并且目前已經顯示出了其良好的產業化發展勢頭。能夠產生電致發光的固體材料有很多種,主要包括無機半導體材料、有機小分子材料、高分子材料以及配合物小分子材料。由于OLED具有節能、輕薄、無眩光、無紫外線、無紅外線、驅動電壓低、響應時間短、低溫特性好、發光效率高、制造工藝簡單、全固態抗震性好、幾乎沒有可視角度的問題、能夠在不同材質的基板上制造、可做成能彎曲的產品等眾多優點,近年來備受科技界和產業界的矚目。而隨著社會的發展,OLED技術已在(或將在)彩電、手機、各種顯示器、各種照明用或裝飾用燈具、飛機等軍事裝備的顯示終端等領域得到越來越廣泛的使用。能用于OLED的電致發光材料有熒光材料和磷光材料兩種。由于電致發光過程產生25%的單重態激子和75%三重態激子的特征,而熒光材料只能利用單重態激子,磷光材料則能同時利用單重態激子和三重態激子而發光,因此磷光材料的研發顯得尤為重要。磷光材料的研究和開發對象,一般都是金屬-有機配合物小分子材料而不是有機小分子,原因在于純有機分子在室溫下磷光很弱,甚至根本不能檢測出磷光發射。而配合物小分子材料能夠方便地實現磷光發射,而且可以實現高效率的發光,也易于制備和純化、易于制作成薄膜,因此是目前唯一一類實際用于OLED產品發光層的磷光材料。目前OLED產品所采用的磷光體為含銥、錸等貴金屬的配合物,它們已經顯示了較好的使用性能和市場表現。但是該類貴金屬配合物存在成本昂貴,尤其是環境風險的問題。因此,目前針對賤金屬Cu(I)配合物磷光材料的研發備受關注,Cu(I)配合物很廉價、無環境風險,因此研究和開發新型的性能優良的Cu(I)配合物發光材料具有重大的意義和很好的市場應用前景。更具體地進行分析,目前在售的OLED用黃色磷光材料都是貴金屬銥和鉬等的配合物,雖然它們在性能上已有較好的表現,但是其昂貴的價格也影響到OLED最終產品的推廣應用和市場表現。而用Cu(I)配合物作為黃色色磷光材料則由來已久(N. Armaroli,G. Accorsi, F. Cardinali, A. Listorti, Top. Curr. Chem. 2007, 280,69-115.),這種廉價的Cu(I)配合物發光材料可由Cu(I)離子和合適的有機配體方便地制備,只是在OLED工作溫度范圍其發光強度尚達不到應用需求。因此開發新型廉價的Cu(I)配合物紅色磷光材料具有重大的實際應用價值。
發明內容
本發明的目的是提供一種新的黃色磷光Cu(I)配合物發光材料及其制備方法。通過Cu(I)離子和有機配體的溶液配位反應,方便且廉價地制備獲得了發光性能和熱穩定性良好的Cu(I)配合物發光材料,其黃色磷光發光強度很大,而且其發光衰減特征非常符合OLED器件對材料磷光發光壽命的要求,將其應用于OLED發光層材料有利于產品成本的降低。本發明的技術方案之一,是提供一種新的黃色磷光Cu(I)配合物發光材料,Cu (CH3CN) 4PF6與配體進行配位反應得到,其分子結構為Cu (2-PB0) (TPP) 2 (PF6),式中TPP和2-PB0分別為電中性配體三苯基膦和2-(2-苯并噁唑)吡啶。所述配體4-(2-苯并噁唑)吡啶,是苯并噁唑和吡啶的結合體,其分子結構如式(I)
權利要求
1.一種黃色磷光Cu(I)配合物發光材料,其特征在于化合物的結構式為Cu(2-PB0)(TPP)2(PF6),式中TPP為熟知的電中性含P配體三苯基膦;式中2-PB0為電中性雜環配體2-(2-苯并噁唑)吡啶,該配體是苯并噁唑利吡啶的結合體,其分子結構如式(I)
2.根據權利要求I所述黃色磷光Cu(I)配合物發光材料的制備方法,該方法包括以下步驟 (1)室溫下將Cu(CH3CN)4PF6粉末完全溶解于乙腈中; (2)室溫下將配體TPP和2-PB0的粉末完全溶解于乙腈中; (3)將所述兩種乙腈溶液混合,并攪拌使之充分發生配位反應; (4)將反應液過濾,并將所得濾液在抽真空條件下旋蒸,除去溶劑即得到黃色的晶狀粉末產物。
3.根據權利要求1所述黃色磷光Cu(I)配合物發光材料的制備方法,其特征在于所述三種反應物的投料比(摩爾比)Cu(CH3CN)4PF6 TPP 2-PB0為1 : 2 : 1。
4.根據權利要求1所述黃色磷光Cu(I)配合物發光材料的應用,其特征在于所述發光材料可應用于黃光光致發光材料。
5.根據權利要求1所述黃色磷光Cu(I)配合物發光材料的應用,其特征在于所述發光材料可用作多層有機材科組成的電致發光器件中的發光層磷光材料。
全文摘要
本發明公開了一種黃色磷光Cu(I)配合物發光材料及其制備方法。本發明的磷光配合物,由一價銅鹽與配體絡合得到,其分子結構為Cu(2-PBO)(TPP)2(PF6),式中TPP和2-PBO分別為電中性配體三苯基膦和2-(2-苯并噁唑)吡啶。所述配合物既具備小分子易提純和發光效率高的優點,而且具有高的熱穩定性。該材料是由Cu(CH3CN)4PF6與配體的乙腈溶液直接混合反應得到,具有工藝簡便、設備簡單、原料易得且成本低等優點。該材料可作為光致發光黃光材料,也可用作多層有機材料組成的電致發光器件中的發光層磷光材料。
文檔編號C07F1/08GK102876320SQ20121038407
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月10日 優先權日2012年10月10日
發明者柴文祥, 賀嬌嬌, 梁佳萍, 陳朝杰, 夾國華, 陳達, 范美強, 史宏聲, 秦來順, 舒康穎 申請人:中國計量學院